[發明專利]一種露天礦區表層土重構方法

有效

• 申請號: 202210082283.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114651550B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 賈俊超;張興昌;李朝棟;李文孝;梁建強;常長越;盧雨欣
• 申請（專利權）人: 陜西省生物農業研究所
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02;A01G24/46
• 代理公司: 安徽善安知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34200
• 代理人: 黃玲

本發明公開了一種露天礦區表層土重構方法，所述露天礦區表層土重構方法是根據國家土地復墾技術標準，結合晉陜蒙露天礦區當地天然材料沙黃土、風沙土及砒砂巖，構建層狀土體。通過室內試驗、土柱試驗和田間試驗，并對比不同砒砂巖夾層厚度的重構土體土壤水分和苜蓿生長狀況，篩選出砒砂巖夾層厚度為20?cm的重構土體，既有利于增加土體儲水量，又促進植物生長。該重構方法顯著增加了土體保水持水效果，降低了土體水分蒸發，有效解決了礦區粗質地土水分的深層滲漏和耕層缺水問題，最大限度的截留降雨，促進植被生長，有利于該區的植被恢復，該發明就地取材，成本低，實用性強，適宜推廣。

技術領域

本發明屬于土地復墾技術領域，具體涉及一種露天礦區表層土重構方法。

背景技術

晉陜蒙能源區露天煤礦的開采，帶來了嚴重的生態環境問題，地表植被完全破壞，地表地形永久改變，表層和深層土體重新構造，地表和地下水文系嚴重統破壞等。露天礦區剝離物堆積形成的排土場是開采后的主要地貌形式，在大風和暴雨的作用下，極易發生水土流失，加劇了原本就脆弱的生態環境。土地復墾是礦區植被恢復的首要任務，而表層土的重構決定著植被復墾的成敗。我國土地復墾技術標準規定，表層土覆土厚度要達到50?cm以上；德國礦區表層土覆蓋厚度為100?cm；英國礦區表層土覆蓋厚度為130?cm，其中表層30cm為耕作層。晉陜蒙能源區原地貌土壤類型主要為沙黃土和風沙土，其質地較粗，保水能力較差。另外，該區位于我國干旱、半干旱的生態脆弱區，降雨量少，且主要集中在7-9月份，水分是植被恢復過程中的主要限制因子。因此，構建一個保水能力強的表層土對該區生態環境恢復至關重要。

該區同時分布著大量的砒砂巖，砒砂巖干燥時堅硬如石，濕潤時則松軟如泥，易發生風化剝蝕，且遇暴雨，極易發生水土流失。另外，砒砂巖含有30%的蒙脫石粘土礦物，具有很強的保水性，因此，可以利用砒砂巖的這種特性來改良粗質地土壤，實現變廢為寶。目前已有研究將砒砂巖用于改良風沙土，結果表明砒砂巖改善了風沙土的孔隙結構，增加持水性能，降低溶質遷移速率，吸附污染物等。相關專利文獻如下：公開號CN113046084A（中國，何紅花，公開日2021-06-29）的一種改良新構土體及其制備方法和應用；公開號CN107624292A（中國，鄭紀勇，公開日2018-01-26）的排土場新構土體的構建方法及排土場復墾土壤；公開號CN112892468A（中國，甄慶，公開日2021-01-18）的一種改性砒砂巖及制備和應用方法；公開號CN111919533A（中國，張立欣，公開日2020-11-13）的一種沙化土地綜合改良方法。

現有技術對晉陜蒙礦區表層土重構主要利用土壤類型是沙黃土和風沙土，其數量有限，覆土厚度薄，且質地較粗，易漏水漏肥。目前已有技術利用砒砂巖作為防滲層降低水分的深層入滲，但是表層土的持水性能仍然較差，在植被恢復初期，較深層的水分難以被植物吸收利用。砒砂巖因其較高的持水性，可以在重構土體中嵌入一層砒砂巖作為儲水層為植被生長提供水分，確定合適的砒砂巖夾層厚度，既保證土體的儲水能力，又不因過于粘重的砒砂巖層抑制植物的生長，對于礦區植被恢復至關重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種露天礦區表層土構建方法，所要解決的問題是降低水分深層入滲，減少土體蒸發量，增加耕層土壤含水量，最大程度截留降雨，保持土壤水分，促進礦區植被恢復。

為了實現上述目的，本發明提出了一種新的表層土構建方法，具體采用的技術方案是：

一種表層土體構建方法，由下到上依次在土體80-100?cm深度處，覆蓋壓實的砒砂巖層；在土體40-80?cm深度處，覆蓋風沙土層；在土體20-40?cm深度處，覆蓋未壓實的砒砂巖層；在土體0-20?cm深度處，覆蓋沙黃土層。

包括粗質地風沙土、沙黃土和富含蒙脫石的砒砂巖，按照一定順序、厚度回填而成。

優選的，所述重構土體厚度為100?cm。

優選的，所述的壓實砒砂巖層，采用壓路機壓實，容重約為1.65?g/cm³。